李 祥,隋秀芳,张建炀,熊建军,邹大维
(1.黔东南州食品药品监督管理局,贵州 凯里 556000;2.黔东南州质量技术监督检测所,贵州 凯里 556000)
蓝莓发酵酒的研制及品质评价
李 祥1,隋秀芳2*,张建炀2,熊建军2,邹大维2
(1.黔东南州食品药品监督管理局,贵州 凯里 556000;2.黔东南州质量技术监督检测所,贵州 凯里 556000)
该文介绍一种蓝莓发酵果酒的制作工艺,并对产品进行理化指标及香气成分的测定。结果表明:蓝莓发酵果酒成品呈紫红色,酒体澄清透明,酒香浓郁。酒精度12.6%vol;总酸(以乙酸计)6.10 g/L:总糖(以葡萄糖计)2.5 g/L;铁<0.2 mg/L;铜<0.1 mg/L;可溶性固形物(20℃以折光计)7.8%;微生物指标符合标准;前花青素含量0.311 g/L。采用GC-MS分析蓝莓果酒香气成分,共提取香气成分40种,其中酯类12种,醇类8种,烃类6种,酸类3种,其他香气成分11种。蓝莓发酵果酒的主要挥发性芳香成分是:反式二甲基环丙烷,1,5-庚二烯-3-炔,1,2,3-三氯丙烷,2-(3-羟基苯基)乙醇,4-羟基丁酸乙酰酯。
蓝莓酒;感官评价;前花青素;香气物质
蓝莓(Semen trigonellae)属于杜鹃花科越橘属,为多年生落叶或常绿灌木或小灌木树种,富含花青素、鞣花酸、叶酸、花色素苷、类黄酮等化合物,具有较高经济价值和广阔开发前景,成为保健品市场的新宠[1]。蓝莓是世界卫生组织推荐的十大健康食品中唯一入选的水果,联合国粮农组织将其列为“人类五大健康食品之一”,堪称“世界第三代水果之王”[2]。
以蓝莓浆果为原料,经破碎、过滤、发酵等程序后制成的蓝莓果酒呈紫红色、果香怡人、落口爽朗、酒体丰满,营养保健价值很高[3]。蓝莓果酒中含有的前花青素是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮,具有清除自由基,降低微血管之渗透性及脆性,改善视力等功能[4]。香气成分是评价果酒品质好坏的重要指标之一,在构成果酒的风味特征及典型性方面具有复杂性和重要性[5]。
本研究探讨蓝莓发酵果酒制作方法,并对产品进行理化指标和香气成分的分析,旨在为蓝莓果酒加工研究及品质改良提供参考依据。
1.1 材料与试剂
兔眼蓝莓:采集于贵州省黔东南州麻江县宣威镇。剔除霉烂、干僵及成熟度过低的果实,要求成熟度为充分成熟,防止挤压。
安琪酵母、白砂糖、果胶酶、亚硫酸盐、明胶、单宁与膨润土:北京正天成澄清技术有限公司;二氯甲烷、氯化钠、正丁醇、盐酸:国产分析纯。
1.2 仪器与设备
JJ1000电子天平:美国双杰兄弟(集团)有限公司;TDL-5低速大容量离心机:上海安亭科学仪器;TU-1901型双光束紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;WAY-2S型阿贝折射仪:上海精密科学仪器有限公司;KQ116超声波清洗器:上海之信仪器有限公司;MTN-280D氮吹仪:天津市恒奥科技发展有限公司;7890A/5975C气质联用仪:美国安捷伦有限公司;E2695高效液相色谱仪:美国Waters科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 蓝莓发酵酒制作工艺流程及操作要点[6-8]
蓝莓浆果→筛选,洗涤,自然晾干→组织破碎→果浆→装入发酵缸(添加适量的酵母液、白砂糖、偏重亚硫酸钾和果胶酶)→酵母发酵(23~27℃)→发酵终止,成蓝莓原酒→添加复合澄清剂→静置澄清→成品
操作要点:
(1)选择处理好的蓝莓果肉用破碎机进行破碎。在破碎时,应将果肉充分破碎,以便在发酵过程中果肉与酵母菌充分接触。在此期间,实验组添加适量的偏重亚硫酸钾和果胶酶。
(2)酵母发酵阶段应按照每100 mL 17 g的糖发酵生成10%vol的酒精添加白砂糖。使发酵结束后酒精度为11%vol~13%vol。糖分两次添加,第一次加1/2~3/4,发酵3~4 d后,加剩余的糖。
(3)添加白砂糖后,在果浆中添加活化后的酵母进行接种(称取10 g活性干酵母用100 mL 35~40℃的温水活化成浆,可用于50 kg果汁中),发酵温度23~27℃。在发酵的6~8 d内,每天搅拌2~3次,搅拌15 min。后发酵为密闭发酵,发酵终点以发酵原浆表面没有气泡,酒精度不再增加为准。添加的复合澄清剂为明胶(单宁)∶膨润土(mL∶mL)= 2.0∶3.0。
1.3.2 理化指标测定方法
酒精度、总糖(以葡萄糖计)、铁、铜:GB 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》;酸度(以乙酸计):GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》;可溶性固形物含量采用阿贝折射仪测定;微生物指标(菌落总数、大肠菌群、霉菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌):GB 2758—2012《发酵酒及其配制酒》。
1.3.3 前花青素含量的测定-液相色谱法[9]
准确吸取5 mL样液,置于50 mL容量瓶中,加甲醇至刻度摇匀。将正丁醇与盐酸按95∶5体积比混合后,取出15 mL置具塞锥形瓶中,再加0.5 mL硫酸铁铵溶液和2 mL试样溶液,混匀,置沸水浴回流,精确加热40 min后,立即置冰水中冷却,经过0.45μm滤膜过滤,进行高效液相色谱分析。
前花青素标准溶液(1.00 mg/mL):称取0.01 g前花青素标准品(精确至0.000 1 g),用甲醇溶解并定容至10 mL棕色容量瓶中。
标准曲线制备:吸取前花青素标准溶液0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL分别置于10 mL棕色容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀。各取2 mL测定,处理方法同样液,以峰面积(y)对前花青素质量浓度(x)作标准曲线。
液相色谱条件:色谱柱为耐低pH值型的ZORBAX SB-Aq柱(4.6 mm×250 mm,5μm)。柱温35℃,检测器为紫外检测器,检测波长525 nm,流动相为水∶甲醇∶异丙醇∶甲酸=73∶13∶6∶8,进样量10μL,流速1.0 mL/min。
试样中前花青素的含量按下式计算:
式中:X为试样中前花青素的含量,g/L;X1为从标准曲线上得到前花青素的含量,mg/mL;V为试样定容体积,mL;f为稀释倍数;m为试样的质量或体积,g或mL。
1.3.4 香气成分分析[10-11]
有机溶剂萃取法:吸取样品100 mL,加入15 g NaCl,20 mL二氯甲烷于250 mL圆底烧瓶中,超声波振荡30 min,静置分层,两相分离后,再分别用15 mL二氯甲烷按上述方法萃取两次,将最终的有机层合并到一起,为了消除乳化现象,可将乳化层离心(4 000 r/min,10 min)。在N2下吹至1 mL,1μL进气质联用仪。
气相色谱条件:分流方式为不分流,色谱柱为DB-Wax (30 m×0.25 mm×0.25μm)。升温程序为50℃保持5 min,以5℃/min的升温速度升至240℃,保持20 min。载气为He,体积流量为1 mL/min,进样口温度为250℃,检测器温度为280℃。
质谱条件:连接杆温度280℃,升温程序同上,柱头压10 Pa,电离方式电子电离(electron ionization,EI)源,电离电压50 eV,倍增器电压1 800 V。扫描范围为33~450 amu。
2.1 前花青素测定结果
前花青素标准曲线见图1,蓝莓浆果以及发酵果酒色谱图见图2。
由图1可知,前花青素标准曲线线性回归方程为y= 721.23x-12 076,相关系数R2>0.999,表明二者的线性关系良好。
由图2可知,蓝莓浆果、蓝莓发酵酒中均含有前花青素,前者含量显著高于后者。经计算,蓝莓浆果前花青素含量为21.287 g/L,蓝莓发酵果酒前花青素含量为0.311 g/L。实验结果表明,以蓝莓浆果为原料,研制蓝莓发酵果酒的工艺过程中,前花青素损失率很高。分析原因可能是由于前花青素主要分布于蓝莓浆果果皮与果肉中,果汁中含量较低,蓝莓果酒发酵后期,为获得澄清透明酒体,需过滤除掉果渣等沉淀物,因此造成蓝莓果酒中前花青素含量远低于原料浆果[12]。前花青素是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮,是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂[13]。因此,如何通过调整蓝莓发酵酒制备工艺,减少成品中前花青素的损失是今后研究的方向。
2.2 香气物质分析结果
蓝莓发酵果酒总离子流色谱图见图3,蓝莓果酒香气成分GC-MS分析结果见表1。
由表1可知,从蓝莓发酵果酒中共提取挥发性香气成分的种类为40种,按峰面积计算,其含量占总挥发性成分的39.66%。它们由酯类、醇类、烷烃、酸类等构成。其中酯类12种,醇类8种,烃类6种,酸类3种,其他香气成分11种。其中主要成分为:反式二甲基环丙烷(9.56%),1,5-庚二烯-3-炔(7.56),1,2,3-三氯丙烷(3.37%),2-(3-羟基苯基)乙醇(3.32%),4-羟基丁酸乙酰酯(2.01%)。这些成分呈现出的果香、醇香等混合组成蓝莓发酵果酒独特的香气。大多数酯类具有花、果香气,如丁酸乙酯类具有菠萝芳香气味,丙酸丙酯类具有苹果、香蕉香味,香草酸乙酯具有甜的咖啡香气。多数醇类具有不愉快的香气,对蓝莓酒的香气质量呈负面影响,但苯甲醇具有微弱芳香气味,柏木醇具有一种特殊的柏木香气,对薄荷基-3,8-二醇又名孟二醇,有薄荷的清凉味,玫瑰的暗香。实验检测到的丁香酸和丁香醛使蓝莓果酒成品口感略有酸涩[14]。
由于蓝莓发酵果酒中挥发性成分十分复杂,大量物质的香气特征尚未见报道。而且,果酒的香气特征由香气成分的种类、数量、感觉阈值及各成分之间的相互协调作用所决定[15]。目前,香气成分分析过程中,提香方法主要有固相微萃取法,有机溶剂萃取法,蒸馏萃取法。不同提香方法会产生不同的分析结果。根据自身实验条件和目的,选择适宜的方法。采用适当方法有效分析出所有香味活性的化合物,并确定各种香味化合物对蓝莓果酒总体香味贡献的大小是今后研究的重点。
2.3 蓝莓发酵果酒感官评定、理化指标及微生物指标
酒体呈紫红色,澄清透明,酒香浓郁,有淡淡的果香味,无异味,入口清爽,略酸涩。组织形态,均匀细腻。
可溶性固形物(20℃以折光计)7.8%;酒精度12.6%vol;总酸(以乙酸计)6.10 g/L:总糖(以葡萄糖计)2.5 g/L;铁<0.2 mg/L;铜<0.1 mg/L;菌落总数<1 CFU/mL;大肠菌群<3 MPN/100 mL;霉菌<1 CFU/mL;沙门氏菌、金黄色葡萄球菌未检出。
本研究制得的蓝莓发酵果酒成品呈紫红色,酒体澄清透明,酒香浓郁;酒精度12.6%vol;总酸(以乙酸计)6.10 g/L;总糖(以葡萄糖计)2.5 g/L;铁<0.2 mg/L;铜<0.1 mg/L;可溶性固形物(20℃)7.8%;微生物指标符合国标要求。
采用高效液相色谱法分析蓝莓浆果和蓝莓发酵果酒中前花青素含量,前者含量为21.287 g/L,蓝莓发酵果酒前花青素含量为0.311 g/L。由于前花青素主要分布于蓝莓浆果果皮与果肉中,果酒发酵后期需过滤除掉果渣等沉淀物,因此造成蓝莓果酒中前花青素含量远低于原料浆果。
采用二氯甲烷萃取法提香,GC-MS分析蓝莓果酒香气成分,共提取香气成分40种,其中酯类12种,醇类8种,烃类6种,酸类3种,其他香气成分11种。反式二甲基环丙烷,1,5-庚二烯-3-炔,1,2,3-三氯丙烷,2-(3-羟基苯基)乙醇,4-羟基丁酸乙酰酯为主要的呈香物质。
[1]辛秀兰,盖禹含,刘俊英,等.不同澄清剂对蓝莓发酵酒澄清效果的影响[J].中国酿造,2010,29(2):119-122.
[2]隋秀芳,张建炀,熊建军,等.蓝莓发酵酒澄清剂的筛选[J].中国酿造,2014,33(2):97-100.
[3]王丹姝,董晓宇.蓝莓发酵酒的研制[J].酿酒,2010,37(6):81-82.
[4]刘仁道,张 猛,李新贤.草莓和蓝莓果实花青素提取及定量方法的比较[J].园艺学报,2008,35(5):655-660.
[5]刘晓艳,白卫东,黄玩娜.柿子果酒香气成分的GC-MS分析[J].酿酒,2011,38(1):52-55.
[6]潘嫣丽.木瓜-仙人掌复合果酒工艺及澄清技术研究[J].安徽农业科学,2011,39(15):9106-9108.
[7]陆晓滨,赵祥忠,刘庆军,等.发酵型枸杞酒澄清技术研究[J].酿酒,2003,30(5):81-83.
[8]遆卫国,邓清仙.不同发酵条件对蓝莓果酒品质的影响[J].食品研究与开发,2011,32(9):109-112.
[9]中华人民共和国卫生部.GB/T 22244—2008保健食品中前花青素的测定[S].北京:中国标准出版社,2008.
[10]陈计峦,周 珊,闫师杰,等.丰水梨、砀山梨、南果梨的香气成分分析[J].园艺学报,2005,32(2):117-119.
[11]乜兰春,孙建设,陈华君,等.苹果不同品种果实香气物质研究[J].中国农业科学,2006,39(3):641-646.
[12]胡雅馨,李 京,惠伯棣.蓝莓果实中主要营养及花青素成分的研究[J].食品科学,2006,27(10):600-603.
[13]孙 视,於 虹,赵友谊,等.兔眼蓝浆果花青素HPLC分析[J].植物资源与环境学,2001,10(4):59-60.
[14]汪丽平,徐 岩.顶空固相微萃取法快速测定苹果酒中的香味物质[J].无锡轻工大学学报,2003,22(1):1-6.
[15]WYLLIES G,DAVID N L.Aroma volatiles of Cucumis melo cv.Golden crispy[J].J Agric Food Chem,1990,38(11):2042-2044.
Development of blueberry wine and its quality evaluation
LIXiang1,SUIXiufang2*,ZHANGJianyang2,XIONG Jianjun2,ZOUDawei2
(1.Qiandongnan Food and Drug Administration,Kaili 556000,China; 2.Institute of Quality and Technology Supervision of Qiandongnan,Kaili 556000,China)
A production technology ofblueberry wine was introduced in this paper,and its physicochemicalindexes and aroma components were determined.The results showed that blueberry wine was purplish red,clear and transparent,alcohol content 12.6%vol,total acid (as acetic acid) 6.10 g/L,totalsugar(as glucose)2.5 g/L,iron less than 0.2 mg/L,copperless than 0.1 mg/L,soluble solids content7.8%(20℃).The microbialindicators metthe National Standards,and the procyanidins contentwas 0.311 g/L.The aroma components of blueberry wine was analyzed by GC-MS, and about40 differentcompounds were indentified including 12 esters,8 alcohols,6 hydrocarbons,3 acids and 11 othercompounds.The predominant compounds were cyclopropane,1,2-dimethyl-,trans,1,5-heptadien-3-yne,propane,1,2,3-trichloro,benzeneethanol,3-hydroxy,butanoic acid,4-hydroxy.
blueberry wine;sensory evaluation;procyanidins;aroma components
TS262.7
B
0254-5071(2015)02-0087-05
10.11882/j.issn.0254-5071.2015.02.020
2014-12-25
贵州省科技厅社会发展攻关项目(黔科合SY字[2013]3115号);贵州省质量技术监督局科技项目(2012ZK020);国家质检总局科技计划项目(2012QK386)
李 祥(1985-),男,助理工程师,本科,研究方向为食品加工与安全。
*通讯作者:隋秀芳(1987-),女,助理工程师,硕士,研究方向为食品加工与安全。